一種具有可控光源的細胞培養箱的製作方法
2023-10-06 00:25:14 1
專利名稱：一種具有可控光源的細胞培養箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種具有可控光源的細胞培養箱。
背景技術：
光是影響細胞生物學特性的重要自然因素，尤其對於光感受器細胞。目前針對細胞的離體研究中，在細胞生長過程中體現連續光作用因素的細胞培養箱尚未出現，未提出過對不同波長光作用的細胞培養方式。在生物學及醫學研究中，細胞培養箱是進行離體細胞培養常用的工具，用於研究細胞的生物學性質及分子生物學機理。在生物體中，有部分組織和細胞具有光敏感性，即不同波長不同照度的光會誘導、影響細胞的生理或病生理行為。比如有的研究發現，特定波長的可見光對視網膜色素上皮細胞、視網膜光感受器細胞等細胞具有損傷作用。目前，關於光照對細胞生物學行為的影響的研究方興未艾。然而，目前廣泛應用的細胞培養箱是無照明設備的，而研究不同波長、不同照度的光線對不同種類細胞生物學行為的影響通常在培養箱外進行。培養箱外的溫度、溼度、氧氣、ニ氧化碳比例以及無菌條件都不利於細胞的存活和生長，尤其在需要長時間照射的情況下，細胞經過光照處理後生物學變化無法單純用光照這ー唯一因素來解釋。因此，把可以調節照度的照明設備引入細胞培養箱是研究感光細胞，比如視網膜細胞的光生理及光損傷的重要需求。在照明設備的選擇中，傳統的滷素燈、碘鎢燈作為光源有很多缺點，比如它們的照度是不可以調節的，而發出光線的波長也不易控制。傳統光源如白熾燈、滷素燈等由於其發光特性，應用於培養箱內會產生很多問題。比如，這些光源的光電轉換效率很低，大量的電能都沒有轉化成光能而是轉化成熱能。這樣一方面造成能源的浪費，一方面其轉化的熱能通過紅外輻射等方式傳導到培養箱空間中，對精確控制培養箱的環境溫度造成很大難度，紅外輻射同時也會對細胞造成ー些不可控的影響，造成實驗效果的下降。傳統光源的發光波長調整較難，無法實現培養箱功能的多祥性。傳統光源的照度可調範圍較窄，使利用培養箱能進行的實驗也受到較大限制。傳統光源的壽命較短，可靠性較低，在培養箱的溫度溼度條件下，很容易產生失效。另外，傳統光源的體積較大，佔用培養箱內有限的空間。而LED光源波長及照度精確控制方便，能夠耐受一定範圍的溫度溼度，並且可以提供持續可控的光照，且光源本身產熱應相對較小，對培養箱環境不產生明顯影響。
實用新型內容本實用新型的目的是提供ー種具有可控光源的細胞培養箱。本實用新型所提供的ー種具有可控光源的細胞培養箱，它包括細胞培養箱本體；所述細胞培養箱本體內設有細胞培養皿放置板；所述細胞培養皿放置板的上方設有LED燈板，且所述細胞培養皿放置板與所述LED燈板之間設有間距。上述的具有可控光源的細胞培養箱中，所述細胞培養皿放置板與所述LED燈板之間的距離是可調的。[0008]上述的具有可控光源的細胞培養箱中，所述LED燈板上設有若干個LED燈珠。上述的具有可控光源的細胞培養箱中，所述若干個LED燈珠為均勻設置的，可以在距離所述LED燈板一定範圍的平面上形成均勻照明效果。上述的具有可控光源的細胞培養箱中，所述LED燈板卡合固定在所述細胞培養箱本體的側壁上，以便於調節所述LED燈板的固定位置。上述的具有可控光源的細胞培養箱中，所述LED燈板通過與所述細胞培養箱本體側壁上的凹槽進行卡合固定。上述的具有可控光源的細胞培養箱中，所述LED燈板與可調直流穩壓電源相連接，所述LED燈板的照度可以通過調節所述可調直流穩壓電源來精確控制，調節範圍可以是額定照度的30 300%。上述的具有可控光源的細胞培養箱中，所述LED燈板上設的LED燈珠的波長是不等的。上述的具有可控光源的細胞培養箱中，所述細胞培養箱本體的底部設有水槽，可用於保持所述細胞培養箱的溼度。本實用新型通過調節LED燈板的照度，或者調節LED燈板到細胞的距離，進行不同照度的光照對細胞生物學行為影響的研究。本實用新型通過將不同波長的LED燈板引入細胞培養箱，可用於研究感光細胞對不同波長光照的特異性生理及病生理反應。還最大程度上的保證了光照實驗進行時細胞正常的體外生長環境，打破了細胞無光照培養的舊模式，對於推動與光照相關的細胞生物學研究具有重要作用；並且本實用新型使用的LED光源可以調節LED燈板的照度及選擇光照的波長(通過更換不同的LED燈板，光照波長可覆蓋從近紫外到近紅外的範圍，300nnT850nm)，適用於醫學或生物學實驗室，具有較大的推廣價值。
圖1為本實用新型提供的細胞培養箱的結構示意圖。圖中各標記如下:I細胞培養本體、2水箱、3細胞培養皿放置層、4細胞培養皿、5LED燈板、6LED燈珠。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進ー步說明，但本實用新型並不局限於以下實施例。如圖1所示，本實用新型提供的具有可控光源的細胞培養箱包括細胞培養箱本體I ;該細胞培養本體I內設有控制溫度、溼度以及氣和ニ氧化碳比例的電子設備(圖中未示)，為離體細胞培養的標準設計；細胞培養本體I的底部上設有保持培養箱溼度的水箱2 ;細胞培養本體I內設有細胞培養皿放置層3，用於放置細胞培養皿4 ;細胞培養本體I內於細胞培養皿放置層3的上方設有LED燈板5，該LED燈板5上設有多個均勻布置的LED燈珠6，以達到均勻照明效果；LED燈板5通過設在細胞培養本體I的側壁上的凹槽(圖中未示)形成卡合固定，以便於調節LED燈板5與細胞培養皿放置層3之間的間距；細胞培養皿4內的培養細胞應面向LED燈板5，以接收照射；使用吋，根據實際需求選擇適合波長的LED燈板，細胞所接受的光照照度通過調節LED燈珠直流穩壓電源或者改變LED燈板與細胞放置層的距離來進行調節，即可進行不同波長、不同照度的光線對不同種類細胞生物學行為影響的離體研究。採用本實用新型提供的具有可控光源LED燈板的細胞培養箱，進行視網膜色素上皮細胞的培養。其中LED燈板配備的LED燈珠為可見藍色光發射燈珠(峰值波長456.4nm)。細胞培養箱溫度37攝氏度，加溼，氧氣95%/氧化碳5%。使用本實用新型具有可控光源LED燈板的細胞培養箱，對視網膜色素上皮細胞(ARPE-19-人細胞系)進行4、12和24小時照射，照度為5W/m2，2小時藍光照射後細胞內半胱氨酸天冬氨酸酶-3有明顯表達。經蛋白含量測定，藍光照射後細胞半胱氨酸天冬氨酸酶-3和半胱氨酸天冬氨酸酶-8 (均為細胞凋亡的標誌蛋白)的蛋白表達明顯上調，在照射12小時達到高峰，表明藍光照射誘導了視網膜色素上皮細胞凋亡。
權利要求1.一種具有可控光源的細胞培養箱，其特徵在於:它包括細胞培養箱本體；所述細胞培養箱本體內設有細胞培養皿放置板；所述細胞培養皿放置板的上方設有LED燈板，且所述細胞培養皿放置板與所述LED燈板之間設有間距。
2.根據權利要求1所述的細胞培養箱，其特徵在於:所述細胞培養皿放置板與所述LED燈板之間的距離是可調的。
3.根據權利要求1或2所述的細胞培養箱，其特徵在於:所述LED燈板上設有若干個LED燈珠。
4.根據權利要求3所述的細胞培養箱，其特徵在於:所述若干個LED燈珠為均勻設置的。
5.根據權利要求1或2所述的細胞培養箱，其特徵在於:所述LED燈板卡合固定在所述細胞培養箱本體的側壁上。
6.根據權利要求5所述的細胞培養箱，其特徵在於:所述LED燈板通過與所述細胞培養箱本體側壁上的凹槽進行卡合固定。
7.根據權利要求1或2所述的細胞培養箱，其特徵在於:所述LED燈板與可調直流穩壓電源相連接。
8.根據權利要求3所述的細胞培養箱，其特徵在於:所述LED燈板上設的LED燈珠的波長是不等的。
9.根據權利要求1或2所述的細胞培養箱，其特徵在於:所述細胞培養箱本體的底部設有水槽。
專利摘要本實用新型公開了一種具有可控光源的細胞培養箱。它包括細胞培養箱本體；所述細胞培養箱本體內設有細胞培養皿放置板；所述細胞培養皿放置板的上方設有LED燈板，且所述細胞培養皿放置板與所述LED燈板之間設有間距。本實用新型通過調節LED燈板的照度，或者調節LED燈板到細胞的距離，進行不同照度的光照對細胞生物學行為影響的研究。本實用新型通過將不同波長的LED燈板引入細胞培養箱，可用於研究感光細胞對不同波長光照的特異性生理及病生理反應。
文檔編號C12M3/00GK202912965SQ2012204319
公開日2013年5月1日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者王旻舒, 王薇 申請人:北京大學第三醫院